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Publié le 16 novembre 2015 | Mathématique

Favoriser l’engagement et la réussite dans le cours Calcul différentiel

Les 16 et 17 octobre 2015, à l’occasion du 59e Congrès de l’Association Mathématique du Québec, des membres de l’équipe de Profweb ont assisté à une présentation fort intéressante d’une équipe enseignante du Cégep de Sainte-Foy. Geneviève Bilodeau et Véronique Croteau ont accepté de nous livrer leur expérience et de partager généreusement le matériel que l’équipe départementale a développé.

Plusieurs collèges font le même constat : le taux de réussite dans le cours Calcul différentiel est plutôt faible. Il y a quelques années, certains de nos collègues ont assisté à une activité de partage où Nadia Laflamme, enseignante au Cégep de Lévis-Lauzon, présentait des exercices gradués pour la mise à niveau en mathématique. Dans le cadre de notre projet, nous avons décidé de proposer un exercice similaire aux étudiants pour le cours Calcul différentiel dans le but de vérifier leur niveau de maîtrise des notions préliminaires. Nous avons également exploité le potentiel qu’offre la classe inversée. Nous souhaitons partager à notre tour le fruit de notre travail.

Mieux dépister nos étudiants

Nous avons d’abord développé un test diagnostique. La première semaine de cours est entièrement dédiée à l’étude des notions préliminaires au cours (factorisation, mise au dénominateur commun, propriétés des exposants, etc.). Dans une séquence de cours 2h – 3h, la première semaine était découpée de la façon suivante :

  • La 1ère heure est dédiée à la présentation du plan de cours
  • La 2e heure est dédiée à l’enseignement magistral sur les notions préliminaires
  • Les 3e et 4e heures sont dédiées aux exercices gradués
  • À la maison, les étudiants doivent visionner des capsules vidéo sur les notions préliminaires
  • À la 5e heure, les étudiants reviennent en classe et font le test diagnostique

Selon leur niveau de maîtrise des notions préliminaires, ils peuvent être référés au Centre d’aide à la réussite pour une mise à niveau s’échelonnant sur 3 semaines.

Test diagnostique préparé et partagé par l’équipe du Cégep de Sainte-Foy

Varier nos stratégies d’enseignement

Dans notre département, nous discutions également de l’idée de proposer aux étudiants une formule d’enseignement faisant appel à la classe inversée. Deux de nos collègues, Jean-François Morissette et Louis Bérubé, avaient déjà développé du matériel vidéo dans le cadre d’un autre projet. Après discussion et vote de l’assemblée, nous avons convenu d’offrir cette formule pédagogique aux 571 étudiants du programme de Sciences de la nature.

Nous avons combiné différentes stratégies, dont la classe inversée, pour susciter l’intérêt et l’engagement des étudiants. Ceux-ci avaient à visionner des capsules vidéo à la maison. En classe, une activité était planifiée pour vérifier la compréhension des étudiants. Nous avons développé près d’une dizaine d’activités pédagogiques dans le cadre de ce projet.

Certains cours étaient offerts en mode magistral où le manuel était utilisé comme notes de cours et projeté sur un tableau blanc.

Exemple d’activités pédagogiques développées.

L’expérimentation a débuté à l’automne 2014. Avec le temps, d’autres enseignants ont contribué au développement des capsules vidéo. En moyenne, leur durée est de 2 à 3 minutes. Dans le cas d’un problème complexe, elle peut aller jusqu’à 4 - 5 minutes.

Une des capsules portant sur les fonctions trigonométriques

Voici le lien de nos chaînes Youtube :

Pour permettre l’entraide et l’accompagnement, les étudiants disposaient déjà d’un local : le Synapse. À l’automne 2014, tous les enseignants offraient une période de 2 heures de disponibilité dans ce local.

Nous avons également proposé plus de travaux faisant appel au travail en équipe. Nous avons réalisé qu’il y avait un réflexe d’entraide entre les étudiants. En augmentant les exercices à réaliser de façon collaborative, nous avions plus de temps pour donner de la rétroaction en ce qui a trait à l’écriture mathématique, entre autres.

Depuis l’automne 2015, nous avons un projet de collaboration avec Mathéma-TIC. Pour le moment, la collaboration consiste surtout à mettre en commun les ressources pédagogiques développées par l’équipe du projet Mathéma-TIC et l’équipe du Cégep de Sainte-Foy. Par exemple, le projet Mathéma-TIC a développé beaucoup de capsules théoriques, alors que nous avons surtout développé des exemples résolus.

À la suite de cette première expérimentation, nous avons apporté quelques améliorations aux activités pédagogiques déjà développées, en plus d’en construire de nouvelles. À l’automne 2014, par exemple, l’activité « enseignement par les pairs », où les étudiants devaient présenter la solution d’une dérivée au tableau, n’a pas eu le succès espéré.

Nous avons donc modifié cette activité, à l’automne 2015, en remplaçant la présentation orale par la construction d’un solutionnaire. Nous avons aussi ajouté la construction d’un résumé détaillé sur les formes indéterminées à l’hiver 2015. Cette activité fut très appréciée par les étudiants et donc réutilisée à l’automne 2015.

Les impacts perçus par les étudiants

Nous avons sondé nos étudiants à l’aide d’un questionnaire.

Le fait que tous les enseignants avaient utilisé le même manuel, la même pondération dans les examens, la même séquence de cours ainsi que les mêmes exercices a créé un sentiment d’équité auprès des étudiants.

  • 83 % ont apprécié la formule
  • 88 % ont apprécié les activités pédagogiques
  • 87 % considéraient que les activités pédagogiques avaient favorisé leur compréhension des notions mathématiques

Nous ne pouvons malheureusement pas encore parler de réussite, mais notre taux d’échec a été moins élevé que ce que les prévisions nous laissaient croire. La moyenne générale au secondaire était plus basse qu’à l’habitude, mais les taux de réussite sont demeurés inchangés. Le travail se poursuivra cette année même s’il ne s’étend pas à tous les groupes, pour des raisons de logistique.

Nous vous partageons également le document contenant toutes les activités que le département de mathématiques du Cégep de Sainte-Foy a développées dans le cadre de ce projet.

Vous remarquerez que ce travail est sous la Licence Creative Commons. Vous pouvez donc l'utiliser, le modifier et le partager sous la même licence. N’hésitez pas à nous faire part de vos commentaires.

À propos des auteures

 Geneviève Bilodeau est enseignante au département de mathématiques du Cégep de Sainte-Foy depuis 5 ans.  Elle est une enseignante dévouée qui fait passer la réussite de ses étudiants avant tout.  Geneviève consacre de nombreuses heures à la préparation de ses cours afin qu’ils soient le plus intéressants et accessibles possible pour les étudiants.  Si elle appréhende un cours plus difficile, elle sort son arme secrète : le caramel du réconfort!

Véronique Croteau est enseignante au Cégep de Sainte-Foy depuis 5 ans. Elle n’hésite pas à foncer tête première dans les projets les plus fous. Entre la planification des activités périscolaires et la préparation du voyage en Europe de l’Est pour les étudiants de Sciences de la nature, Véronique trouve encore du temps pour planifier des capsules vidéo ou préparer de nouvelles activités pédagogiques. Il ne fait aucun doute qu’elle est un atout majeur dans l’équipe du Cégep de Sainte-Foy.

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